package 生产者消费者问题;

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 * 生产/消费者问题是个非常典型的多线程问题，涉及到的对象包括“生产者”、“消费者”、“仓库”和“产品”。他们之间的关系如下：
 * (01) 生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则停止生产。
 * (02) 消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。
 * (03) 当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
 * (04) 生产者在生产出可消费产品时候，应该通知等待的消费者去消费。
 *
 * 01) Producer是“生产者”类，它与“仓库(depot)”关联。当调用“生产者”的produce()方法时，它会新建一个线程并向“仓库”中生产产品。
 * (02) Customer是“消费者”类，它与“仓库(depot)”关联。当调用“消费者”的consume()方法时，它会新建一个线程并消费“仓库”中的产品。
 * (03) Depot是“仓库”类，仓库中记录“仓库的容量(capacity)”以及“仓库中当前产品数目(size)”。
 *         “仓库”类的生产方法produce()和消费方法consume()方法都是synchronized方法，进入synchronized方法体，意味着这个线程获取到了该“仓库”对象的同步锁。这也就是说，同一时间，生产者和消费者线程只能有一个能运行。通过同步锁，实现了对“残酷”的互斥访问。
 *        对于生产方法produce()而言：当仓库满时，生产者线程等待，需要等待消费者消费产品之后，生产线程才能生产；生产者线程生产完产品之后，会通过notifyAll()唤醒同步锁上的所有线程，包括“消费者线程”，即我们所说的“通知消费者进行消费”。
 *       对于消费方法consume()而言：当仓库为空时，消费者线程等待，需要等待生产者生产产品之后，消费者线程才能消费；消费者线程消费完产品之后，会通过notifyAll()唤醒同步锁上的所有线程，包括“生产者线程”，即我们所说的“通知生产者进行生产”。
 */

/**
 * 仓库
 */
class Depot{
    private int capacity;//仓库的容量
    private int size;//仓库的实际数量

    public Depot(int capacity ) {
        this.capacity = capacity;
        this.size = 0;
    }


    public synchronized void produce(int val){
        try {
            // left 表示“想要生产的数量”(有可能生产量太多，需多次生产)
            int left=val;
            while (left>0){
                //仓库已满时候，等待消费者消费产品
                while (size>=capacity){
                    wait();
                }
                // 获取“实际生产的数量”(即库存中新增的数量)
               // 如果“库存”+“想要生产的数量”>“总的容量”，则“实际增量”=“总的容量”-“当前容量”。(此时填满仓库)
               // 否则“实际增量”=“想要生产的数量”
                int inc = (size+left)>capacity ? (capacity-size) : left;
                size += inc;
                left -= inc;
                System.out.printf("%s produce(%3d) --> left=%3d, inc=%3d, size=%3d\n",
                     Thread.currentThread().getName(), val, left, inc, size);
               // 通知“消费者”可以消费了。
               notifyAll();
            }

        }catch (InterruptedException  e){
        }

    }

    public synchronized void consume(int val){

        try {
             // left 表示“客户要消费数量”(有可能消费量太大，库存不够，需多此消费)
            int left = val;
             while (left > 0) {
                // 库存为0时，等待“生产者”生产产品。
               while (size <= 0)
               wait();
               // 获取“实际消费的数量”(即库存中实际减少的数量)
              // 如果“库存”<“客户要消费的数量”，则“实际消费量”=“库存”；
               // 否则，“实际消费量”=“客户要消费的数量”。
               int dec = (size<left) ? size : left;
                size -= dec;
             left -= dec;
            System.out.printf("%s consume(%3d) <-- left=%3d, dec=%3d, size=%3d\n",
                 Thread.currentThread().getName(), val, left, dec, size);
              notifyAll();
          }
          } catch (InterruptedException e) {
         }


    }


}

//生产者
class Producer1{
    private Depot depot;

    public Producer1(Depot depot) {
        this.depot = depot;
    }
    // 消费产品：新建一个线程向仓库中生产产品。
    public void produce(final int val){
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                depot.produce(val);
            }
        }.start();
    }
}


class Customer1{
    private Depot depot;

    public Customer1(Depot depot) {
        this.depot = depot;
    }
    // 消费产品：新建一个线程从仓库中消费产品。
    public void consume(final  int val){
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                depot.consume(val);

            }
        }.start();
    }
}
public class ProducerConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        Depot mDepot = new Depot(100);
        Producer1 mPro = new Producer1(mDepot);
        Customer1 mCus = new Customer1(mDepot);
        mPro.produce(60);
        mPro.produce(120);
        mCus.consume(90);
        mCus.consume(150);
        mPro.produce(110);
    }

}
